一種加固軟粘土地基的高性能橡膠水泥土樁配方的製作方法
2024-02-06 04:19:15 1
專利名稱：：一種加固軟粘土地基的高性能橡膠水泥土樁配方的製作方法
技術領域：
：本發明涉及土木工程，道路工程軟粘土地基處理用的一種高強度橡膠粉煤灰水泥土樁
技術領域：
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背景技術：
：我國東南沿海一些地區廣泛分布著軟粘土地基。軟粘土的工程性質極為不良，往往需要進行地基處理。水泥土攪拌樁加固技術是軟土地基加固(處理)的一種新方法，水泥土攪拌法利用水泥作為固化劑主劑，通過特製的深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和固化劑強制攪拌，產生一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定和一定強度的優質地基。其所形成的加固體與樁間土共同承擔上部結構的荷載，從而提高地基的承載能力，減少沉降變形。該方法具有設備簡單，取材方便、施工無噪音、無汙染、加固軟土厚度大、造價低等優點。在交通工程、水利工程、建築工程中得到了廣泛的應用。然而由於水泥土樁樁體強度低、抗環境侵蝕差、吸能減振性差、耐久性差等缺點，故該方法多用於受垂直荷載較小的工程。本發明通過在水泥土樁中添加精細橡膠粉、粉煤灰對水泥土樁的力學性能進行改性，研製了一種高性能水泥土樁。與普通水泥土樁相比，該新型水泥土樁具有更好的承載性能、耐久性能、減震性能、抗衝擊性能、抗爆裂性能、防滲性能、抗腐蝕性能。除此之外，在水泥土樁中摻入橡膠粉與粉煤灰，即可節約用於加固處理軟粘土的水泥用量、減少地基處理造價，又可以大量消耗固體廢料橡膠粉與粉煤灰，減少環境汙染，具有良好的經濟效益和社會效益。
發明內容本發明的目的是提供一種能應用於實際軟粘土地基處理工程的高性能水泥土樁配製方法，這種水泥土樁同時使固體廢料橡膠粉與粉煤灰變廢為寶，解決了環境汙染等問題。本發明所述加固軟粘土地基的高性能水泥土樁以粒徑200目的精細橡膠粉與粉煤灰代替部分水泥，其中水泥摻入比(摻加的水泥質量/被拌和土質量)為1416%，橡膠粉的體積含量為水泥體積含量的28%32%。本發明所述加固軟粘土地基的高性能水泥土樁所採用的粉煤灰為幹排粉煤灰，Si02，CaO的質量份數分別為65.2%，4.0%。粉煤灰的質量為水泥質量的2931%。本發明所述加固軟粘土地基的高性能水泥土樁所採用的水灰比為0.6(水質量/水泥質量)，水粉比(水質量/粉煤灰質量)為0.3.本發明所述加固軟粘土地基的高性能水泥土樁所採用的高性能水泥土樁，其特徵在於所加固的軟粘土含水量為土樣的天然含水率為45.2%，液限為43%，塑性指數為25。本發明的有益效果在原有的水泥土樁複合地基處理法的基礎上，以粒徑200目的精細橡膠粉與粉煤灰代替部分水泥，其中水泥摻入比(摻加的水泥質量/被拌和土質量)為1416%，橡膠粉的體積含量為水泥體積含量的28%32%。粉煤灰的質量為水泥質量的2931%。這種高性能水泥土樁的施工方法與傳統的水泥土樁相比，僅需要事先按比例將水泥，橡膠粉，粉煤灰攪拌均勻，其他均相同；樁身的強度可以通過調節粉煤灰的用量實現。與普通水泥土樁相比，該水泥土樁具有更高的耐久性能、減震性能、抗衝擊性能、抗爆裂性能、防滲性能、抗腐蝕性能。除此之外，在水泥土樁中摻入橡膠粉與粉煤灰，解決了環境汙染等問題。具體實施方式實施例1採用砂漿試驗常規尺寸，試樣尺寸為70.7mmX70.7mmX70.7mm。對原狀軟粘土進行烘乾，搗碎，研磨，得到幹土粉。橡膠水泥土採用UJZ-15型砂漿攪拌機攪拌，先按比例加入水(水的用量=土中水+水泥用水量+粉煤灰用水量)，水泥摻入比為15%，水泥，橡膠粉和粉煤灰攪拌30s，再加入幹土粉攪拌46min至拌和均勻。將拌和完畢的水泥土加入試模中，手工插搗，使水泥土面高於試模35mm，提起試模的一端振動510次，再提起試模的另一端振動510次，刮平表面。試塊成型後在20"C下養護24h脫模，放入標準養護室養護。配製原料為水泥使用普通矽酸鹽水泥，標號425;橡膠粉為粒徑200目精細橡膠粉，粉煤灰為幹排粉煤灰，Si02，CaO的質量份數分別為65.2%,4.0%。摻有200目橡膠粉與粉煤灰的試配過程的組分配方見表14。配製過程中各種材料允許偏差見表5。表l水泥土試配過程各組分重量配比(粉煤灰為水泥質量0%)tableseeoriginaldocumentpage6表2水泥土試配過程各組分重量配比(粉煤灰為水泥質量15%)tableseeoriginaldocumentpage6表4水泥土試配過程各組分配方(粉煤灰為水泥質量45%)tableseeoriginaldocumentpage7由以上各實例可見，水泥土中摻有橡膠粉後，強度比普通水泥土降低，在橡膠粉15%的配比下(不添加固化劑)，橡膠水泥土的強度(90天齡期)為2.03MPa，為普通水泥土的76%。在水泥土中同時添加粉煤灰後，水泥土的強度增加，在粉煤灰摻入量為水泥質量30%,橡膠粉的含量為15%，30%時，水泥土的強度分別為2.91MPa，2.72MPa，均超過普通水泥土強度。然而隨著粉煤灰摻入量的增加，當粉煤灰摻入比為45%，水泥土的強度有所降低。橡膠水泥土樁的施工按《建築地基處理技術規範》(DBJ15-38-2005)執行。摻有橡膠粉的橡膠水泥土樁強度會比相同配製的水泥土低，在施工中可以通過調節粉煤灰的含量來調節以達到設計強度要求。由以上試驗結果可見，粉煤灰摻入量為水泥質量15%，橡膠粉摻量為水泥體積含量15%;或粉煤灰摻入量為水泥質量30%，橡膠粉的添加含量為15%，30%時，該新型水泥土樁的強度可接近或超過普通水泥土樁的水平。以粉煤灰慘入量為水泥質量15%，橡膠粉摻量為水泥體積含量15%;粉煤灰摻入量為水泥質量30%，橡膠粉的體積含量分別為水泥體積含量的15%，30%的實施例做快速滲透試驗，水泥土試樣尺寸為40mmx40mmxl60mm。模擬海水成份如表6所示。各實施例下水泥土的抗cr滲透效果如表7(卯天齡期)。新型水泥土的cr滲透深度要小於普通水泥土的cr滲透深度，並且隨著橡膠粉與粉煤灰含量增加，cr滲透深度減小。表6模擬海水成分g/Ltableseeoriginaldocumentpage8由以上分析結果可見，橡膠粉摻量在水泥體積含量30%左右，粉煤灰慘入比為水泥質量30%左右時可以同時滿足實際樁身強度要求和抗腐蝕的效果。權利要求1、一種加固軟粘土地基的高性能水泥土樁，其特徵在於由水、水泥、幹土粉、粒徑200目橡膠粉和粉煤灰以重量比6.03∶2.18∶10∶0.26∶0.66組成。2、如權利要求1所述的高性能水泥土樁，其特徵在於粉煤灰為為幹排粉煤灰，Si02，CaO的質量份數分別為65.2X，4.0%。3、如權利要求1所述的高性能水泥土樁，其特徵在於粉煤灰的質量為水泥質量的2931%。4、如權利要求1所述的高性能水泥土樁，其特徵在於水泥是普通矽酸鹽水泥，標號425.5、如權利要求1所述的高性能水泥土樁，其特徵在於水灰比為0.6(水質量/水泥質量)，水粉比(水質量/粉煤灰質量)為0.3.6、如權利要求1所述的高性能水泥土樁，其特徵在於所加固的軟粘土含水量為土樣的天然含水率為45.2%，液限為43%，塑性指數為25。全文摘要本發明所述的水泥土樁，是在原有的水泥土樁複合地基處理法的基礎上，以粒徑200目的精細橡膠粉與粉煤灰代替部分水泥。與普通水泥土樁相比，該新型水泥土樁具有更高的耐久性能、減震性能、抗衝擊性能、抗爆裂性能、防滲性能、抗腐蝕性能。在水泥土樁中摻入橡膠粉與粉煤灰，既可節約用於加固處理軟粘土的水泥用量、減少地基處理造價，又可以大量消耗固體廢料橡膠粉與粉煤灰，減少環境汙染，具有良好的經濟效益和社會效益。文檔編號C04B28/00GK101353246SQ20081014702公開日2009年1月28日申請日期2008年8月12日優先權日2008年8月12日發明者軍王,蔡袁強申請人:軍王